22 مزايا وعيوب الوقود الحيوي

الوقود الحيوي هو الوقود الذي تم مشتق من النباتات والمحاصيل. الإيثانول الحيوي ، المعروف أيضًا باسم الإيثانول أو الديزل الحيوي ، هو أكثر الأنواع التي يتم استخلاصها واستخدامها بشكل متكرر فيما بينها.

يمكن استخدامه كوقود بديل لسيارتك ومزجها بالبنزين.

عندما ننظر إلى إيجابيات وسلبيات الوقود الحيوي ، فلنكن واضحين أن الوقود النباتي له انبعاثات كربونية أقل ، وقابل للتجديد ، ويمكن زراعته في كل مكان مقارنةً بـ الوقود الحفري.

بالإضافة إلى مساعدة الاقتصاد الذي يعاني من خلال خلق فرص العمل ، يقلل الوقود الحيوي أيضًا بشكل كبير انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عن طريق توليد تلوث أقل.

يجب علينا زيادة تطويرنا لأنواع الوقود البديلة ، والاستفادة من الموارد المتجددة ، مثل استخدام الذرة والسكر لإنتاج الإيثانول أو فول الصويا لإنتاج وقود الديزل الحيوي.

~ بوبي جندال

ينتقل معظم الناس إلى الوقود الحيوي لتوفير المال وتقليل اعتمادهم على النفط مع ارتفاع أسعار النفط الخام يوميًا.

يستخدم القمح والذرة وفول الصويا وقصب السكر في صناعة الوقود الحيوي ، وهو وقود مستدام حيث يمكن إنتاجه بشكل متكرر حسب الحاجة.

قبل أن ننظر إلى مزايا وعيوب الوقود الحيوي ، دعونا نفحص ما يعنيه الوقود الحيوي بإيجاز.

جدول المحتويات

ما هو الوقود الحيوي؟

شرح ببساطة ، يشير مصطلح "الوقود الحيوي" إلى جميع مصادر الوقود المصنوعة من المواد العضوية. ومع ذلك ، لا يتم إنشاء جميع أنواع الوقود الحيوي على قدم المساواة.

في الحقيقة ، هناك فرق كبير بين الوقود الحيوي الأولي والثانوي ، والذي لا يميزهم فقط بناءً على طرق إنتاجهم ولكنه يؤثر أيضًا على كيفية استخدامها في كثير من الأحيان.

يشار إلى أي وقود مصنوع من الكتلة الحيوية أو النبات أو الطحالب أو فضلات الحيوانات على أنه وقود حيوي.

على عكس الوقود الأحفوري مثل البترول والفحم والغاز الطبيعي ، يُنظر إلى الوقود الحيوي على أنه مصدر للطاقة المتجددة نظرًا لسهولة توفير هذه المواد الأولية.

في ضوء ارتفاع أسعار البترول والقلق المتزايد بشأن الدور الذي يلعبه الوقود الأحفوري في الاحتباس الحراري ، كثيرًا ما يتم الترويج للوقود الحيوي باعتباره وسيلة ملائمة و صديقة للبيئة بديلا للبترول وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى.

نظرًا لاحتمال إزاحة مساحات كبيرة من الأراضي الصالحة للزراعة من إنتاج الغذاء بالإضافة إلى النفقات المالية والبيئية المرتبطة بعملية التكرير ، فإن العديد من النقاد قلقون بشأن مدى انتشار أنواع الوقود الحيوي المختلفة.

الآن ، دعنا نفكر فيما يجعل الوقود الحيوي خيارًا جيدًا.

مزايا الوقود الحيوي

فيما يلي مزايا الوقود الحيوي.

وقود فعال
التكاليف والفوائد
متانة محرك السيارة
سهل المصدر
قابل للتجديد
تقليص الغازات المسببة للاحتباس الحراري
الأمن الاقتصادي
تقليل الاعتماد على النفط المستورد
مستويات التلوث أقل
الطاقة الخضراء
خلق المزيد من الوظائف

1. وقود فعال

بالمقارنة مع الديزل الأحفوري ، فإن الوقود الحيوي مشتق من مصادر متجددة وهو أقل قابلية للاحتراق إلى حد كبير.

صفاته التشحيم أفضل بشكل ملحوظ. بالمقارنة مع الديزل العادي ، فإنه ينبعث منه كربون أقل ضرراً.

يمكن استخدام العديد من المواد في إنتاج الوقود الحيوي. نسبة التكلفة إلى الفائدة لتوظيفها أعلى بشكل عام.

2. التكلفة والفائدة

في الوقت الحالي ، يساوي سعر السوق للوقود الحيوي سعر البنزين. ومع ذلك ، فإن استخدامها له نسبة تكلفة إلى فائدة أكبر بكثير بشكل عام.

تنبعث منها انبعاثات أقل عند حرقها لأنها وقود أنظف. من الممكن تصور التخفيضات المستقبلية في أسعار الوقود الحيوي في ضوء الطلب المتزايد عليها.

في دراسة RFA (جمعية الوقود المتجدد) لشهر فبراير 2019 حول توقعات صناعة الإيثانول ، ورد أن "الإيثانول لا يزال هو الوقود الأعلى أوكتان الأقل تكلفة في العالم."

بالإضافة إلى ذلك، وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) 73 مليون دولار ل 35 برنامجًا تشمل أبحاث الطاقة الحيوية وتطويرها في عام 2019.

إنه يحاول "السماح بالمنتجات عالية القيمة من الكتلة الحيوية أو موارد النفايات" وتقليل تكلفة إنشاء الطاقة الحيوية بأهداف تشمل خفض تكاليف الوقود الحيوي.

وبالتالي ، فإن استخدام الوقود الحيوي لن يضع الكثير من الضغوط المالية على المستهلكين.

3. متانة محرك السيارة

يمكن تكييف تصميمات المحركات الحديثة لاستخدام الوقود الحيوي ، وهي تعمل بشكل جيد في معظم الظروف. لديها صفات تشحيم أفضل وتصنيف السيتان العالي.

يكون المحرك أكثر متانة عند استخدام وقود الديزل الحيوي كوقود قابل للاحتراق. بالإضافة إلى ذلك ، لا يلزم تحويل المحرك.

نتيجة لذلك ، يعمل المحرك لفترات أطول ، ويحتاج إلى صيانة أقل ، ويقلل من التكلفة الإجمالية لاختبار التلوث.

تصدر المحركات المتوافقة مع الوقود الحيوي ملوثات أقل من محركات الديزل التقليدية.

4. سهل المصدر

يستخدم النفط الخام ، وهو مورد محدود ، في تكرير البنزين. على الرغم من أن احتياطيات الغاز الحالية ستستمر لسنوات عديدة ، إلا أنها ستنفد في النهاية.

يتم إنتاج الوقود الحيوي من مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك السماد الطبيعي والنفايات الزراعية والنفايات الأخرى والطحالب والنباتات التي يتم تربيتها خصيصًا لهذا الغرض.

5. المتجددة

ستنفد غالبية أنواع الوقود الأحفوري في النهاية وتحترق.

يتسم استخدام الوقود الحيوي بالكفاءة نظرًا لأن غالبية المصادر ، مثل السماد والذرة والعشب الكهربائي وفول الصويا ومخلفات النباتات والمحاصيل ، قابلة للتجديد ومن غير المرجح أن تنفد قريبًا.

يمكن أيضًا زرع هذه المحاصيل بشكل متكرر.

6. خفض انبعاثات غازات الدفيئة

وفقا للدراسات ، يمكن أن يقلل الوقود الحيوي من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة تصل إلى 65٪.

عندما يتم حرق الوقود الأحفوري ، فإنها تطلق الكثير من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، وهو أحد غازات الدفيئة.

ترتفع درجة حرارة الكرة الأرضية نتيجة لقدرة غازات الدفيئة هذه على التقاط ضوء الشمس.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن حرق الفحم والنفط يرفع درجات الحرارة ويساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري.

يتم استخدام الوقود الحيوي من قبل الناس في جميع أنحاء العالم لتقليل تأثير غازات الاحتباس الحراري.

7. الأمن الاقتصادي

لا تمتلك كل دولة احتياطيات كبيرة من النفط الخام. بالنسبة لهم ، فإن الاضطرار إلى استيراد النفط يضع تأثيرًا هائلاً على الاقتصاد.

إذا بدأ المزيد من الناس في التحول نحو الوقود الحيوي ، يمكن للبلد أن يقلل من اعتماده على الوقود الأحفوري.

يزيد إنتاج الوقود الحيوي من الطلب على محاصيل الوقود الحيوي المناسبة ، مما يعزز من إنتاجية الوقود الحيوي صناعة الزراعة.

إن تزويد المنازل والشركات والمركبات بالوقود الحيوي أقل تكلفة من الوقود الأحفوري.

سيتم إنشاء المزيد من الوظائف مع صناعة الوقود الحيوي المتنامية ، والتي ستحافظ على أمن اقتصادنا.

8. تقليل الاعتماد على النفط المستورد

بينما انخفض اعتماد البلاد على الوقود الأحفوري بفضل المحاصيل المزروعة محليًا ، يعتقد العديد من الخبراء أن الأمر سيستغرق بعض الوقت لإيجاد حل مستدام لمشاكل الطاقة لدينا.

نحتاج إلى خيارات طاقة بديلة إضافية مع وصول أسعار النفط الخام إلى مستويات قياسية لتقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري.

9. مستويات التلوث أقل

حقيقة أن الوقود الحيوي يساهم في تقليل التلوث هي واحدة من العديد من الفوائد الجديرة بالملاحظة.

يمكن لملايين الأشخاص أن يتنفسوا بسهولة بفضل استخدام وقود الديزل الحيوي في السيارات.

يقلل استخدام وقود الديزل الحيوي بشكل كبير من انبعاثات الهيدروكربونات والملوثات الأخرى ، بما في ذلك الجزيئات الصغيرة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن وقود الديزل الحيوي خالي من الكبريت والمواد الهيدروكربونية القوية الأخرى التي تضر الغلاف الجوي. يتم ضمان صحة أفضل بهواء أنظف!

10. الطاقة الخضراء

يمكننا تصنيع الطاقة الخضراء لأنفسنا من مصادر سليمة بيئيا.

حقيقة أننا نحصل على الوقود الحيوي من مواد غير سامة فائدة مهمة أخرى.

إنه صديق للبيئة ، وقابل للتطوير بسهولة ، ومتعدد الاستخدامات.

بالإضافة إلى ذلك ، عند استخدامها في السيارات والمركبات الأخرى ، يحترق الإيثانول والديزل الحيوي بشكل نظيف ، مما يقلل من انبعاثات الكربون.

11. خلق المزيد من الوظائف

أصبحت المزيد من المهن ممكنة بفضل الوقود الحيوي ، مما يرفع مستويات المعيشة العامة لمعظم الناس.

يمكن للناس العثور على عمل في مجموعة متنوعة من المجالات داخل الأعمال ، بما في ذلك التوريد والإنتاج والنقل والزراعة.

تستخدم هذه الصناعة الكثير من العمالة وتحتاج إلى عمال مهرة وغير مهرة.

الفائدة الأساسية للصناعة هي أنها توفر فرص عمل مباشرة ، ولكن لها أيضًا تأثير مضاعف.

بحلول عام 2023 ، ورد أن الصناعة ستؤدي إلى إنشاء 807,000 موظف جديد.

عيوب الوقود الحيوي

جميع مصادر الطاقة لها حاليًا عيوبها والوقود الحيوي ليس استثناءً. على الرغم من أننا ما زلنا نسعى جاهدين للحصول على طاقة خضراء ومستدامة ، إلا أن الوقود الحيوي مثل مصادر الطاقة الأخرى له عيوبه وهي على النحو التالي.

تكاليف الإنتاج الباهظة
عدم تدوير المحصول
استخدام الأسمدة
نقص الغذاء
التلوث الصناعي
استخدام المياه
نمو الأسعار في المستقبل
تعديلات استخدامات الأراضي
يزيد التلوث على عكس الرياح والطاقة الشمسية
مشكلة الطقس
جهل

1. تكاليف الإنتاج الباهظة

على الرغم من كل المزايا المرتبطة بها ، فإن إنتاج الوقود الحيوي حاليًا مكلف نسبيًا.

على الرغم من وجود مستوى منخفض نسبيًا من الاهتمام والاستثمار المالي في إنتاج الوقود الحيوي ، إلا أنه يمكن مع ذلك تلبية الطلب.

إذا ارتفع الطلب ، فإن زيادة العرض ستكون عملية طويلة ومكلفة.

ومع ذلك ، فإن هذا العيب يمنع زيادة شعبية استخدام الوقود الحيوي.

2. عدم تدوير المحاصيل

يعد تناوب المحاصيل استراتيجية مهمة لتجديد مغذيات التربة.

يستلزم تغيير المحصول المزروع على قطعة أرض معينة. ومع ذلك ، لا يتم زراعة سوى عدد قليل من المحاصيل على الأرض عندما يزرعها المزارعون من أجل الكتلة الحيوية.

ونتيجة لذلك ، تصبح التربة مستنفدة ، مما يزيد من الحاجة إلى الأسمدة والمبيدات الحشرية.

3. استخدام الأسمدة

تستخدم المحاصيل لإنتاج الوقود الحيوي ، ولتحسين النمو ، تتطلب هذه المحاصيل الأسمدة.

عيب استخدام الأسمدة هو أنها قد تؤدي إلى تلوث المياه ولها آثار سلبية على النظام البيئي.

تشمل الأسمدة الفوسفات والنيتروجين. قد يتم نقلها عن طريق المياه من التربة إلى البرك أو الأنهار أو البحيرات القريبة.

4. نقص الغذاء

تستخدم النباتات والمحاصيل التي تحتوي على نسبة عالية من السكر لإنتاج الوقود الحيوي. ومع ذلك ، فإن غالبية هذه النباتات تزرع أيضًا من أجل الغذاء.

على الرغم من إمكانية استخدام نفايات النباتات كمواد خام ، إلا أنه لا تزال هناك حاجة لمثل هذه المحاصيل الغذائية.

سيشغل الأراضي الزراعية التي يمكن أن تستخدمها المحاصيل الأخرى ، مما قد يؤدي إلى بعض المشكلات.

في حين أنه قد لا تكون هناك أزمة غذائية حادة ، فإن استخدام الأراضي الموجودة لإنتاج الوقود الحيوي سيعيق بلا شك النمو الزراعي في الوقت الحالي.

يشعر الناس بالقلق الشديد من أن الاستخدام المتزايد للوقود الحيوي قد يؤدي ببساطة إلى زيادة أسعار الغذاء.

يفضل أحيانًا الطحالب لأنها يمكن أن تنمو في بيئات قاسية ولها تأثير أقل على مساحة الأرض المستخدمة.

ومع ذلك ، فإن استخدام المياه يمثل مشكلة مع الطحالب.

5. التلوث الصناعي

عند الاحتراق ، يكون للوقود الحيوي تأثير كربوني أقل من الوقود التقليدي.

ومع ذلك ، الطريقة التي صنعوا بها لذلك. مطلوب الكثير من الماء والزيت للإنتاج.

من المعترف به عمومًا أن مرافق إنتاج الوقود الحيوي على نطاق واسع تنتج كميات هائلة من الانبعاثات وتلوث المياه على نطاق صغير.

ما لم يتم تنفيذ طرق إنتاج أكثر فاعلية ، فإن الكمية الإجمالية لانبعاثات الكربون لا تنخفض بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يؤدي إلى ارتفاع في أكاسيد النيتروجين.

6. استخدام المياه

يتطلب ري محاصيل الوقود الحيوي الكثير من المياه ، والتي ، إذا لم يتم استخدامها بعناية ، قد تشكل عبئًا على إمدادات المياه المحلية والإقليمية.

يتم استخدام كميات هائلة من المياه في إنتاج الإيثانول القائم على الذرة لتلبية الطلب المحلي على الوقود الحيوي ، والذي قد يفرض ضغطًا غير مستدام على موارد المياه في المنطقة.

7. نمو الأسعار في المستقبل

التكنولوجيا المستخدمة لإنتاج الوقود الحيوي اليوم ليست فعالة بالقدر الذي يمكن أن تكون عليه.

يعمل الباحثون على إيجاد طرق أكثر كفاءة لاستخراج هذا الوقود.

ومع ذلك ، فإن تكلفة البحث والتركيب المقبل ستؤدي إلى زيادة هائلة في أسعار الوقود الحيوي.

حاليًا ، التكاليف معقولة وعلى نفس مستوى تكلفة الوقود.

قد يكون لاستخدام الوقود الحيوي نفس الآثار الاقتصادية السلبية مثل الارتفاع الحالي في أسعار البنزين بسبب الارتفاع المستمر في التكاليف.

8. تعديلات استخدامات الأراضي

يجب إزالة المنطقة من النباتات الطبيعية لزراعة الوقود الحيوي ، والذي يسبب ضررًا بيئيًا من خلال ثلاث طرق مختلفة.

أولا، تدمير الموائل المحليةوأوكار الحيوانات والنظم البيئية الدقيقة تؤدي إلى إلحاق الضرر بالموارد الطبيعية للمنطقة وتقليل صحتها العامة.

نظرًا للاحتفاظ بثاني أكسيد الكربون وعدم إطلاقه أبدًا أثناء الاحتراق كما هو الحال مع مخزون الوقود ، فإن الغابة الأصلية تعمل دائمًا بشكل أفضل في إزالة ثاني أكسيد الكربون من البيئة مقارنةً بالوقود الحيوي.

ثانيًا ، يحدث الضرر في شكل ديون كربونية متراكمة.

قبل إنشاء أي وقود حيوي ، تمتلك المنطقة بالفعل ناتجًا إيجابيًا صافًا من غازات الدفيئة لأنها تنتج غازات الدفيئة لتطهير الأرض وتجهيزها للزراعة وزراعة المحصول.

وفقًا للتقديرات ، يمكن أن يؤدي إزالة الغابات الأصلية إلى ديون الكربون التي ستستغرق 500 عام لسدادها.

أخيرًا ، عندما يتم تحويل الأرض للأغراض الزراعية ، عادةً ما يتم استخدام الأسمدة لزيادة الغلة إلى أقصى حد لكل قدم مربع. الجريان السطحي والتلوث الزراعي الآخر هي القضايا.

وبالتالي ، فإن المزيد من الأراضي الزراعية التي يتم تطويرها من المحتمل أن تضر بالأنهار والطاقة المستهلكة في مرافق المعالجة ، كما تؤدي تدابير التخفيف الأخرى إلى زيادة ديون الكربون.

9. يزيد التلوث على عكس الرياح والطاقة الشمسية

تشمل مصادر الطاقة النظيفة الرياح و أنظمة الطاقة الشمسية. أنها توفر حلول الطاقة طويلة الأجل بعد التثبيت الأول.

انبعاثات أكسيد النيتروز من حرق المواد لصنع الوقود الحيوي كبيرة ويمكن أن تسهم في الاحتباس الحراري.

ينتج تلوث المياه أيضًا عن استخدام المبيدات في الممارسات الزراعية.

10. قضية الطقس

في المناخات الباردة ، يكون الوقود الحيوي أقل فعالية. مقارنة بالوقود الأحفوري ، فمن المرجح أن يجتذب الرطوبة ، وهو ما يمثل مشكلة في الطقس البارد.

بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يتسبب في انسداد فلاتر المحرك بسبب زيادة نمو الميكروبات.

11. جهل

أحد الجوانب المهمة لتقليل استخدام الوقود الحيوي هو نقص المعرفة والمعلومات العامة عنها.

لأن الوقود الحيوي لا يزال في مهده ، يحتاج إلى الكثير من البحث والتطوير حتى يتم استخدامه على نطاق واسع.

سيستمر معظم المستخدمين الذين ليسوا على علم بمصدر الوقود هذا في الحصول على احتياجاتهم من الطاقة من مصادر أخرى حتى ذلك الوقت.

وفي الختام

لدعم التوسع السكاني ، يستمر السوق العالمي للوقود الحيوي ومصادر الطاقة المتجددة في التوسع.

وفقًا لوزارة الطاقة الأمريكية ، فإن إنتاج الوقود الأحفوري غير التقليدي سيرتفع بلا شك بشكل أسرع بكثير من إنتاج النفط العالمي ، والذي من المتوقع أن يرتفع بنسبة 30٪ بحلول عام 2030.

من المتوقع أن يزيد إنتاج الوقود الحيوي العالمي بأكثر من الضعف.